KR20060035892A - Apparatus and method for allocating data burst in broadband wireless communication system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신시스템에서 데이터 버스트가 할당되는 데이터 영역(Data Region)을 조정하기 위한 방법에 관한 것으로, 송신 데이터 버스트들의 정보를 이용하여 셀 로딩(loading) 값을 산출하는 과정과, 상기 셀 로딩 값을 미리 결정된 임계값(Threshold)과 비교하는 과정과, 상기 셀 로딩 값이 상기 임계값보다 작을 경우, 상기 셀 로딩 값에 근거해서 부채널의 점유율이 전체 시간 구간에서 일정하게 유지될수 있도록 상기 데이터 영역을 조정하는 과정과, 상기 송신 데이터 버스트들을 상기 조정된 데이터 영역내에 순차적으로 할당하여 송신하는 과정을 포함한다. 이와 같은 본 발명은 셀 로딩(loading)이 작은 경우, 할당 자원을 시간축으로 균일하게 분포시킴으로써 자원 편중으로 인해 발생하는 셀간 간섭 및 성능 열화를 제거할수 있는 이점이 있다.
The present invention relates to a method for adjusting a data region to which a data burst is allocated in a broadband wireless communication system, comprising: calculating a cell loading value by using information of transmission data bursts; Comparing the loading value with a predetermined threshold; and when the cell loading value is less than the threshold value, the occupancy of the subchannel based on the cell loading value may be kept constant over the entire time interval. Adjusting a data region; and sequentially transmitting the bursts of the transmitted data within the adjusted data region. In the present invention, when the cell loading is small, there is an advantage in that inter-cell interference and performance degradation caused by resource bias can be eliminated by uniformly distributing allocated resources along the time axis.

셀로딩, OFDM/OFDMA, 데이터 영역, 데이터 버스트, MPA메시지Cell Loading, OFDM / OFDMA, Data Area, Data Burst, MPA Messages

Description

광대역 무선통신시스템의 데이터 버스트 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING DATA BURST IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM} Apparatus and method for allocating data bursts in a broadband wireless communication system {APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING DATA BURST IN BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}             

도 1은 IEEE 802.16에서 제안된 하향링크 PUSC(Partial Usage of SubCarrier) 방식에서 데이터 영역(Data Region)의 일 예를 도시하는 도면.1 is a diagram illustrating an example of a data region in a downlink partial usage of subcarrier (PUSC) scheme proposed in IEEE 802.16.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 H-ARQ 방식을 사용하는 OFDMA 통신시스템에서 셀의 로딩 상태에 따라 데이터 버스트의 할당 영역을 조정하기 위한 절차를 도시하는 도면.2 is a diagram illustrating a procedure for adjusting an allocation area of a data burst according to a loading state of a cell in an OFDMA communication system using an H-ARQ scheme according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA방식의 통신시스템에서 송신기와 수신기의 구성을 도시하는 도면.3 is a diagram illustrating a configuration of a transmitter and a receiver in an OFDMA communication system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 H-ARQ 방식을 사용하는 OFDMA 통신시스템에서 단말과 기지국 사이의 메시지 교환 절차를 도시하는 도면.4 is a diagram illustrating a message exchange procedure between a terminal and a base station in an OFDMA communication system using an H-ARQ scheme according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 H-ARQ MAP 메시지의 구성을 도시하는 도면.5 is a diagram illustrating a configuration of an H-ARQ MAP message according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 H-ARQ MAP 메시지를 이용한 데이터 버스트의 매핑 방식을 설명하기 위한 도면.
6 is a diagram illustrating a mapping scheme of data bursts using an H-ARQ MAP message according to the present invention.

본 발명은 광대역 무선통신시스템의 데이터 버스트 할당 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 직교주파수분할다중접속(OFDMA : Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식의 통신시스템에서 H-ARQ(Hybrid - Automatic Repeat reQuest) 수행시 셀 로딩(loading)에 따라 데이터 버스트의 할당 영역을 조정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for allocating a data burst in a broadband wireless communication system, and more particularly, when performing a hybrid-automatic repeat request (H-ARQ) in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) communication system. An apparatus and method for adjusting the allocation area of a data burst in accordance with cell loading.

통상적으로, 차세대 통신 시스템인 4세대(4th Generation) 통신시스템에서는 약 100Mbps의 전송속도를 가지는 다양한 서비스 품질(QoS : Quality of Service)을 가지는 서비스들을 사용자들에게 제공하기 위한 활발한 연구가 진행되고 있다. 현재 3세대(3rd Generation) 통신시스템은 일반적으로 비교적 열악한 채널 환경을 가지는 실외 채널 환경에서는 약 384Kbps의 전송속도를 지원하며, 비교적 양호한 채널 환경을 가지는 실내 채널 환경에서도 최대 2Mbps 정도의 전송속도를 지원한다.In general, in the 4th Generation communication system, which is the next generation communication system, active research is being conducted to provide users with services having various Quality of Service (QoS) having a transmission rate of about 100 Mbps. Currently, 3rd generation communication systems generally support transmission rates of about 384 Kbps in outdoor channel environments with relatively poor channel environments, and up to 2 Mbps in indoor channel environments with relatively good channel environments. .

한편, 무선 근거리 통신 네트워크(LAN : Local Area Network) 시스템 및 무선 도시 지역 네트워크(MAN : Metropolitan Area Network) 시스템은 일반적으로 20Mbps∼50Mbps의 전송속도를 지원한다. 그러나, 상기 무선 MAN 시스템은 그 서비스 영역(coverage)이 넓고, 고속의 전송 속도를 지원하기 때문에 고속 통신 서비스 지원에는 적합하나, 사용자, 즉 가입자 단말(Subscriber Station)의 이동성을 전혀 고려하지 않은 시스템이다. 따라서, 현재 4G통신시스템에서는 비교적 높은 전송속도를 보장하는 무선 LAN 시스템 및 무선 MAN 시스템에 이동성(mobility)과 QoS를 보장하는 형태로 연구가 활발하게 진행되고 있다.Meanwhile, wireless local area network (LAN) systems and wireless metropolitan area network (MAN) systems generally support transmission rates of 20 Mbps to 50 Mbps. However, the wireless MAN system is suitable for supporting high-speed communication services because of its wide coverage and high-speed transmission, but it does not consider the mobility of a user, that is, a subscriber station. . Therefore, in the 4G communication system, research is being actively conducted in the form of ensuring mobility and QoS in a wireless LAN system and a wireless MAN system that guarantee a relatively high transmission speed.

상기 무선 MAN 시스템의 물리채널((Physical channel)에 직교주파수분할다중(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식 및 직교주파수분할다중접속(OFDMA : Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 적용한 것이 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 통신시스템이다. 즉, 상기 IEEE 802.16 OFDM/OFDMA 통신시스템은 다수의 서브캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 전송을 실현한다.An orthogonal frequency division multiple access (OFDM) scheme and an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme are applied to a physical channel of the wireless MAN system. and Electronics Engineers) 802.16 communication system, that is, the IEEE 802.16 OFDM / OFDMA communication system realizes high-speed data transmission by transmitting a physical channel signal using a plurality of subcarriers.

이와 같이, OFDMA 통신시스템은 다수의 부반송파들을 사용하므로 무선 자원을 시간 및 주파수의 2차원 평면상에서 할당이 가능하며, 이를 통해 다양한 크기의 데이터 버스트를 능동적으로 전송할수 있다. 한편, 최근에는 셀룰러 망에서 스펙트럼 효율성을 높이기 위해 주파수 재사용도가 1인 시스템에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 상기 주파수 재사용도가 1인 시스템에서는 인접한 셀(또는 섹터)에서 동시에 같은 자원을 사용하기 때문에 인접 채널 간섭(co-channel interference)이 중요한 문제가 된다. 만약, 인접한 셀(또는 섹터)간의 간섭을 제대로 제어하지 못하면 심각한 성능 열화에 빠질 수 있다. As such, the OFDMA communication system uses a plurality of subcarriers, thereby allocating radio resources on a two-dimensional plane of time and frequency, thereby actively transmitting data bursts of various sizes. Recently, many studies have been conducted on systems having a frequency reuse of 1 to increase spectral efficiency in a cellular network. In the system having the frequency reuse of 1, co-channel interference is an important problem because the same resource is simultaneously used by adjacent cells (or sectors). If the interference between adjacent cells (or sectors) is not properly controlled, serious performance degradation may occur.

일반적으로, OFDMA 통신시스템에서 데이터 버스트 할당의 최소 단위는 슬롯(slot)으로 시간축 상의 심볼 및 주파수축의 부채널(subchannel)로 구성된다. 슬롯의 정의는 적용되는 심볼의 부반송파 할당 방식에 따라 달라진다. 일례로, 하향링크 PUSC(partial usage of subcarrier)에서는 슬롯을 주파수축으로 한 개의 부채 널, 시간축으로 2개의 심볼들로 정의하고 있다. 그리고 이와 같은 슬롯을 일정구간 묶어 놓은 것을 데이터 영역(Data Region)이라 한다. In general, the minimum unit of data burst allocation in an OFDMA communication system is a slot, which is composed of a symbol on the time axis and a subchannel on the frequency axis. The definition of a slot depends on the subcarrier allocation scheme of the symbol to be applied. For example, the downlink partial usage of subcarrier (PUSC) defines a slot as one sector on the frequency axis and two symbols on the time axis. In addition, such a slot is bound to a certain period is called a data region.

도 1은 IEEE 802.16에서 제안된 하향링크 PUSC(Partial Usage of SubCarrier) 방식에서 데이터 영역(Data Region)의 일 예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 하나의 슬롯은 1개의 부채널과 연속된 2개의 심볼들로 구성되고, 하나의 데이터 영역은 심볼과 부채널의 2차원 평면상에서 연속되는 복수의 슬롯들의 집합으로 구성된다. 이때 데이터 버스트는 연결식별자(CID : Connection ID)별로 각 데이터 영역으로 매핑되며, DL/UL MAP 메시지의 심볼 오프셋 값과 부채널 오프셋 값을 통해 프레임 내 절대적 위치를 할당받게 된다. 1 illustrates an example of a data region in a downlink partial usage of subcarrier (PUSC) scheme proposed in IEEE 802.16. As shown, one slot is composed of one subchannel and two consecutive symbols, and one data area is composed of a set of a plurality of slots contiguous on a two-dimensional plane of a symbol and a subchannel. At this time, the data burst is mapped to each data area for each connection identifier (CID), and an absolute position in a frame is allocated through a symbol offset value and a subchannel offset value of a DL / UL MAP message.

이와 달리, OFDMA 시스템에서 H-ARQ가 적용될 경우, 데이터 버스트를 1차원적으로 할당하게 된다. 예를 들어, 밴드 AMC 부채널을 사용하는 경우 MAP 메시지는 밴드의 번호를 직접 할당하거나 밴드 비트맵을 이용하여 데이터 버스트를 데이터 영역으로 매핑하고 있으며, 다이버시티 부채널(normal subchannel)을 사용하는 경우 MAP 메시지내 NEP와 NSCH 필드 정보를 통해 해당 데이터 버스트의 부호율과 변조차수 및 할당된 부채널의 수를 전송하고 있다. 이때, 데이터 버스트들은 데이터 영역의 맨 앞쪽 심볼의 첫 번째 부채널 영역부터 순차적으로 할당된다. 즉, H-ARQ로 동작할 경우, 데이터 버스트들을 심볼 오프셋 및 부채널의 오프셋 값에 의해 2차원적으로 할당하는 것이 아니라, 데이터 버스트들을 순차적으로 채우는 1차원적 할당 방식을 사용한다. 이때 순차적으로 할당한다는 것은 도 1과 같은 2차원 평면을 가 정할 때 열(column)단위로 순차로 채우는 것을 의미한다. 즉, 하나의 OFDM 시간구간에 대하여 모든 부채널들을 채우고, 다음 시간 구간으로 이동하는 방식으로 전송할 데이터를 할당한다.In contrast, when H-ARQ is applied in an OFDMA system, data bursts are allocated in one dimension. For example, when a band AMC subchannel is used, a MAP message directly assigns a number of bands or maps a data burst to a data region using a band bitmap, and when using a diversity subchannel. The code rate, modulation order, and number of allocated subchannels of a corresponding data burst are transmitted through N EP and N SCH field information in a MAP message. In this case, the data bursts are sequentially allocated from the first subchannel region of the foremost symbol of the data region. That is, when operating with H-ARQ, the data bursts are not two-dimensionally allocated by symbol offsets and offset values of subchannels, but use a one-dimensional allocation method of sequentially filling data bursts. In this case, sequentially assigning means sequentially filling in a column unit when a two-dimensional plane as shown in FIG. 1 is assumed. That is, all subchannels are filled in one OFDM time interval, and data to be transmitted is allocated by moving to the next time interval.

이와 같은 1차원적 할당 방식은 각 셀의 로딩(loading) 상태에 상관없이 항상 프레임 내 앞쪽 부분으로 데이터 버스트의 할당이 편중되는 문제점이 있다. 여기서, 로딩이라 함은 전체 가용 자원 중 실제로 할당되는 자원의 비율로 정의되며, 로딩이 높을수록 인접 셀(또는 섹터)간 간섭이 선형적으로 증가하게 된다. 특히, 상기와 같이 프레임의 일부에 편중되게 자원이 할당될 경우, 인접 셀간 간섭(또는 부반송파 충돌 확률)이 특정 구간에 집중되는 문제점이 있다. 따라서, 셀 로딩이 작을 경우 인접 셀간 간섭을 프레임 전체에서 일정하게 유지할수 있는 방안이 요구된다.
This one-dimensional allocation scheme has a problem that the allocation of data bursts is always biased to the front part of the frame regardless of the loading state of each cell. Here, loading is defined as the ratio of resources actually allocated among all available resources, and the higher the loading, the more linearly the interference between adjacent cells (or sectors) increases. In particular, when resources are allocated biased to a part of a frame as described above, there is a problem that interference between adjacent cells (or subcarrier collision probability) is concentrated in a specific section. Therefore, when the cell loading is small, there is a need for a method of maintaining the interference between adjacent cells constant throughout the frame.

따라서 본 발명의 목적은 직교주파수분할다중접속 방식의 통신시스템에서 셀의 로딩 상태에 따라 데이터 버스트의 할당 영역을 조정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for adjusting an allocation area of a data burst according to a loading state of a cell in a communication system of an orthogonal frequency division multiple access method.

본 발명의 다른 목적은 직교주파수분할다중접속 방식의 통신시스템에서 H-ARQ로 동작시 셀의 로딩 상태에 따라 데이터 버스트의 할당 영역을 조정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for adjusting an allocation area of a data burst according to a loading state of a cell when operating with H-ARQ in a communication system of an orthogonal frequency division multiple access method.

본 발명의 또 다른 목적은 직교주파수분할다중접속 방식의 통신시스템에서 인접 셀(또는 섹터)간 간섭을 프레임 전체에서 일정하게 유지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for maintaining constant interference between adjacent cells (or sectors) in an entire frame in a communication system using an orthogonal frequency division multiple access method.

본 발명의 또 다른 목적은 직교주파수분할다중접속 방식의 통신시스템에서 인접 셀(또는 섹터)간 부반송파간 충돌 확률을 프레임 전체에서 일정하게 유지하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and method for maintaining a constant collision probability between subcarriers between adjacent cells (or sectors) in a whole system in an orthogonal frequency division multiple access communication system.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 데이터 버스트가 할당되는 데이터 영역(Data Region)을 조정하기 위한 방법에 있어서, 송신 데이터 버스트들의 정보를 이용하여 셀 로딩(loading) 값을 산출하는 과정과, 상기 셀 로딩 값을 미리 결정된 임계값(Threshold)과 비교하는 과정과, 상기 셀 로딩 값이 상기 임계값보다 작을 경우, 상기 셀 로딩 값에 근거해서 부채널의 점유율이 전체 시간 구간에서 일정하게 유지될수 있도록 상기 데이터 영역을 조정하는 과정과, 상기 송신 데이터 버스트들을 상기 조정된 데이터 영역내에 순차적으로 할당하여 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a first aspect of the present invention for achieving the above objects, a method for adjusting a data region to which a data burst is allocated in a broadband wireless communication system, comprising: loading a cell using information of transmission data bursts; calculating a loading value, comparing the cell loading value with a predetermined threshold value, and when the cell loading value is smaller than the threshold value, occupying the subchannel based on the cell loading value. Adjusting the data area so as to remain constant in the entire time interval, and sequentially assigning and transmitting the transmission data bursts in the adjusted data area.

본 발명의 제2견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 데이터 버스트가 할당되는 데이터 영역(Data Region)을 조정하기 위한 방법에 있어서, 단말과 기지국이 시그널링 협상(signaling negotiation)을 통해 H-ARQ(Hybrid-Automatic Repeat reQuest)로의 동작을 약속하는 과정과, 상기 기지국이, 현재 셀 로딩 상태에 따라 조정된 데이터 영역에 대한 정보를 포함하는 H-ARQ MAP 메시지를 작성하여 송신하는 과정과, 상기 MAP 메시지를 전송한후, 상기 기지국이, 상기 MAP메시지의 정보에 따라 송신 데이터 버스트들을 상기 조정된 데이터 영역내에 순차적으로 할 당하여 송신하는 과정과, 상기 단말이, 상기 기지국으로부터 수신되는 상기 MAP메시지의 정보에 따라 해당 데이터 버스트를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a second aspect of the present invention, in a method for adjusting a data region to which a data burst is allocated in a broadband wireless communication system, a terminal and a base station perform signaling negotiation with H-ARQ (Hybrid). Promising an operation for Automatic Repeat reQuest), the base station creating and transmitting an H-ARQ MAP message including information on a data area adjusted according to a current cell loading state, and transmitting the MAP message. After the transmission, the base station sequentially allocates and transmits transmission data bursts in the adjusted data area according to the information of the MAP message, and the terminal according to the information of the MAP message received from the base station. And receiving a corresponding data burst.

본 발명의 제3견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 데이터 버스트가 할당되는 데이터 영역(Data Region)을 조정하기 위한 장치에 있어서, 현재 셀 로딩(loading) 상태가 소정 기준보다 작을 경우, 부채널의 점유율이 전체 시간 구간에서 일정하게 유지될수 있도록 상기 데이터 영역을 조정하는 스케쥴러와, 송신 데이터를 상기 조정된 데이터 영역의 주파수축에 해당하는 부채널(subchannel)들에 할당하여 출력하는 매핑기와, 상기 매핑기로부터의 상기 부채널들에 할당된 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 출력하는 IFFT연산기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
According to a third aspect of the present invention, in an apparatus for adjusting a data region to which a data burst is allocated in a broadband wireless communication system, when a current cell loading state is smaller than a predetermined criterion, A scheduler that adjusts the data region so that occupancy is kept constant over the entire time interval, a mapper that allocates and transmits transmission data to subchannels corresponding to a frequency axis of the adjusted data region, and the mapping; And an IFFT operator for performing IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) operation on the data allocated to the subchannels.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면의 참조와 함께 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식의 통신시스템에서 셀의 로딩 상태에 따라 데이터 버스트의 할당 영역을 조정하기 위한 방안을 제안한다. 다시 말해, 송신데이터(또는 데이터 버스트)를 심볼(시간)과 부채널(주파수)의 2차원 평면상에 1차원적으로 할당하는 경우, 시간축 상에서 데이터의 분포가 고르게 나타나도록 할당하여 일정 시간 구간에 데이터가 편중됨으로써 발생하는 인접 셀(또는 섹터)간 간섭을 최소화한다. 본 발명은 심볼과 부채널의 2차원 평면상에 1차원적으로 데이터 버스트를 할당하는 모든 시스템에 적용 가능하며, 이하 설명은 H-ARQ 방식을 사용하는 OFDMA 통신시스템을 가정하여 설명하기로 한다.The present invention proposes a method for adjusting an allocation area of a data burst according to a loading state of a cell in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) communication system. In other words, when the transmission data (or data burst) is allocated one-dimensionally on the two-dimensional plane of the symbol (time) and subchannel (frequency), the data is distributed evenly on the time axis, Minimize interference between adjacent cells (or sectors) caused by data biasing. The present invention is applicable to all systems for allocating data bursts one-dimensionally on a two-dimensional plane of symbols and subchannels, and the following description will be made on the assumption of an OFDMA communication system using the H-ARQ scheme.

여기서, 데이터 버스트의 할당 영역을 임의로 조정하기 위해서는 새로운 메시지를 정의하여야 한다. 본 발명에서는 "Load_IE MAP 메시지"를 새롭게 정의하여 데이터 버스트의 할당 영역을 셀 로딩 상태에 따라 능동적으로 조정하기로 한다. 상기 "Load_IE MAP 메시지"가 사용될 경우, 데이터 버스트들은 상기 메시지에서 지정한 데이터 영역 내 순차적으로 할당된다. Here, in order to arbitrarily adjust the allocation area of the data burst, a new message must be defined. In the present invention, the "Load_IE MAP message" is newly defined to actively adjust the allocation area of the data burst according to the cell loading state. When the "Load_IE MAP message" is used, data bursts are sequentially assigned in the data area specified in the message.

하기 <표 1>은 본 발명에서 제안하는 하향링크(downlink) Load_IE MAP 메시지의 구조를 나타내고, <표 2>는 본 발명에서 제안하는 상향링크(uplink) Load_IE MAP 메시지의 구조를 나타낸다. Table 1 below shows a structure of a downlink Load_IE MAP message proposed by the present invention, and Table 2 shows a structure of an uplink Load_IE MAP message proposed by the present invention.

SyntaxSyntax SizeSize Load_IE (){Load_IE () { DL-MAP Type=7  DL-MAP Type = 7 3bits3bits DL-MAP sub-type  DL-MAP sub-type Length  Length 4 bits4 bits DL Symbol offset  DL Symbol offset 8 bits8 bits DL Subchannel offset  DL Subchannel offset 6 bits6 bits }}

상기 표 1에서 알수 있듯이, 상기 하향링크 Load_IE MAP 메시지는 하향링크 자원에 대한 할당 관련 정보를 포함한다. 상기 "DL-MAP Type" 필드에는 메시지를 식별하기 위한 코드가 기록되고, 상기 "DL Symbol offset" 필드에는 셀의 로딩 상태에 따라 조정된 데이터 영역의 시작 심볼 위치가 기록되며, 상기 "DL Subchannel offset" 필드에는 상기 조정된 데이터 영역에 따른 부채널 오프셋이 기록된다.
As can be seen from Table 1, the downlink Load_IE MAP message includes allocation related information for downlink resources. A code for identifying a message is recorded in the "DL-MAP Type" field, a start symbol position of a data area adjusted according to the loading state of a cell is recorded in the "DL Symbol offset" field, and the "DL Subchannel offset". Field is recorded with the subchannel offset according to the adjusted data area.

SyntaxSyntax SizeSize Load_IE (){Load_IE () { UL-MAP Type=7  UL-MAP Type = 7 3bits3bits UL-MAP sub-type  UL-MAP sub-type Length  Length 4 bits4 bits UL Symbol offset  UL Symbol offset 8 bits8 bits UL Subchannel offset  UL Subchannel offset 6 bits6 bits }}

상기 표 2에서 알수 있듯이, 상기 상향링크 Load_IE MAP 메시지는 상향링크 자원에 대한 할당 관련 정보를 포함한다. 상기 "UL-MAP Type" 필드에는 메시지를 식별하기 위한 코드가 기록되고, 상기 "UL Symbol offset" 필드에는 셀의 로딩 상태에 따라 조정된 데이터 영역의 시작 심볼 위치가 기록되며, 상기 "UL Subchannel offset" 필드에는 상기 조정된 데이터 영역에 따른 부채널 오프셋이 기록된다.As shown in Table 2, the uplink Load_IE MAP message includes allocation related information for uplink resources. A code for identifying a message is recorded in the "UL-MAP Type" field, a start symbol position of a data area adjusted according to the loading state of a cell is recorded in the "UL Symbol offset" field, and the "UL Subchannel offset". Field is recorded with the subchannel offset according to the adjusted data area.

상기한 바와 같이, 상기 하향링크 Load_IE MAP 메시지와 상기 상향링크 Load_IE MAP 메시지는 동일한 구조를 가지며, 상기 메시지들로부터 알 수 있듯이 하향링크 데이터 영역을 조정하는 방식과 상향링크 데이터 영역을 조정하는 방식은 동일하다. 따라서 이하 설명은 다운링크 데이터 영역을 조정하는 방식을 위주로 살펴보기로 한다.
As described above, the downlink Load_IE MAP message and the uplink Load_IE MAP message have the same structure. As can be seen from the messages, a method of adjusting a downlink data area and a method of adjusting an uplink data area are the same. Do. Therefore, the following description will focus on a method of adjusting the downlink data area.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 H-ARQ 방식을 사용하는 OFDMA 통신시스템에 서 셀의 로딩 상태에 따라 데이터 버스트의 할당 영역을 조정하기 위한 절차를 도시하고 있다. 통상적으로, DL/UL MAP 메시지를 생성하는 것은 기지국 스케쥴러가 담당하므로, 이하 알고리즘을 기지국 스케쥴러에서 수행하는 것으로 가정하여 설명하기로 한다.2 illustrates a procedure for adjusting an allocation area of a data burst according to a loading state of a cell in an OFDMA communication system using an H-ARQ scheme according to an embodiment of the present invention. In general, since a base station scheduler is responsible for generating a DL / UL MAP message, the following algorithm is assumed to be performed by the base station scheduler.

도 2를 참조하면, 먼저 스케쥴러는 201단계에서 상위 계층으로부터 전송할 데이터 버스트들의 정보를 수신한다. 그러면, 상기 스케쥴러는 203단계에서 전송해야할 데이터 버스트들의 크기를 바탕으로 현재 셀의 로딩 상태를 판단한다. 이때, 전체 프레임에서 제어 정보 및 MAP 관련 오버헤드를 제외한 순수 유료부하(payload)의 채널 점유율을 나타내는 셀 로딩 팩터(cell loading factor) Γ을 산출한다.Referring to FIG. 2, the scheduler first receives information of data bursts to be transmitted from an upper layer in step 201. Then, the scheduler determines the loading state of the current cell based on the size of data bursts to be transmitted in step 203. In this case, a cell loading factor Γ indicating a channel occupancy rate of pure payloads excluding control information and MAP-related overheads is calculated in all frames.

상기 셀 로딩 팩터 값을 산출한후, 상기 스케쥴러는 205단계에서 상기 셀 로딩 팩터 값이 미리 설정된 임계값(Threshold) 보다 큰지를 검사한다. 만일, 상기 셀 로딩 팩터 값이 상기 임계값보다 크면, 상기 스케쥴러는 207단계로 진행하여 기존의 방식대로 데이터 영역을 설정한다. 즉, FUSC(full usage of subcarrier)를 위해 설정된 데이터 영역의 시작점(1st subch/1st sym)을 H-ARQ MAP 메시지 내에 설정한다. After calculating the cell loading factor value, the scheduler checks whether the cell loading factor value is greater than a preset threshold in step 205. If the cell loading factor value is greater than the threshold value, the scheduler proceeds to step 207 to set a data area in a conventional manner. That is, the start point (1st subch / 1st sym) of the data region set for FUSC (full usage of subcarrier) is set in the H-ARQ MAP message.

이후, 상기 스케쥴러는 213단계에서 상기 전송해야할 데이터 버스트들을 상기 207단계에서 설정된 데이터 영역의 처음부터 순차적으로 할당한다. 이와 같이, 셀의 로딩 상태가 소정 기준 이상이면, Load_IE를 사용하여 프레임내 데이터 버스트의 할당 영역을 조정하더라도 큰 이득이 없으므로, 기존의 방식대로 데이터 버스 트들은 FUSC(full usage subcarrier)를 위해 할당된 데이터 영역내 순차적으로 할당한다. 가령, 로딩이 100%인 경우, 본 발명에 따른 이득은 전혀 없으며, 추가된 MAP 메시지(Load IE)에 따른 오버헤드만 증가하게 된다.Thereafter, the scheduler sequentially allocates data bursts to be transmitted in step 213 from the beginning of the data area set in step 207. As such, when the cell is in a loading state of more than a predetermined criterion, there is no great gain even if the allocation area of the data burst in the frame is adjusted by using Load_IE, so that data bursts are allocated for the full usage subcarrier (FUSC) in the conventional manner. Assign sequentially in the data area. For example, if the loading is 100%, there is no gain according to the present invention, and only the overhead according to the added MAP message (Load IE) is increased.

반면, 상기 셀 로딩 팩터 값이 상기 임계값 이하이면, 상기 스케쥴러는 209단계로 진행하여 상기 셀 로딩 팩터 값에 근거해서 데이터 영역을 조정한다. 즉, 조정되는 데이터 영역의 시작 심볼 위치와 상기 데이터 영역의 주파수축 길이에 해당하는 부채널의 수를 설정한다. 이후, 상기 스케쥴러는 211단계에서 상기 조정된 데이터 영역에 따른 자원 할당 정보를 가지고 Load IE를 작성하고 상기 작성된 Load_IE를 H-ARQ MAP메시지 내에 삽입한다. On the other hand, if the cell loading factor value is less than or equal to the threshold value, the scheduler proceeds to step 209 to adjust the data region based on the cell loading factor value. That is, the number of subchannels corresponding to the start symbol position of the data region to be adjusted and the frequency axis length of the data region is set. Thereafter, in step 211, the scheduler creates a Load IE with resource allocation information according to the adjusted data area and inserts the created Load_IE into an H-ARQ MAP message.

이후, 상기 스케쥴러는 상기 213단계에서 전송해야할 데이터 버스트들을 상기 209단계에서 설정된 데이터 영역의 처음부터 순차적으로 할당한다.Thereafter, the scheduler sequentially allocates data bursts to be transmitted in step 213 from the beginning of the data area set in step 209.

상기한 바와 같이, 본 발명은 H-ARQ방식에서처럼 1차원적 데이터 버스트 할당 구조를 갖더라도, 셀 로딩에 따라 사용되는 부채널의 수를 제한하기 때문에, 부채널의 점유율을 전체 시간구간에서 일정하게 유지할수 있다.
As described above, although the present invention has a one-dimensional data burst allocation structure as in the H-ARQ scheme, the number of subchannels used according to cell loading is limited, so that the occupancy of the subchannels is constant over the entire time interval. I can keep it.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDMA방식의 통신시스템에서 송신기와 수신기의 구성을 도시하고 있다.3 illustrates a configuration of a transmitter and a receiver in an OFDMA communication system according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 송신기는 부호기(301), 인터리버(302), 변조기(303), 매핑기(304), IFFT연산기(305), 병렬/직렬 변환기(306), CP추가기(307), 스케쥴러(308) 및 로딩 제어기(309)를 포함하여 구성되고, 수신기는 CP제거 기(311), 직렬/병렬 변환기(312), FFT연산기(313), 디매핑기(314), 복조기(315), 디인터리버(316), 복호기(317), 스케쥴러(318) 및 로딩 제어기(319)를 포함하여 구성된다.As shown, the transmitter according to the present invention includes an encoder 301, an interleaver 302, a modulator 303, a mapper 304, an IFFT operator 305, a parallel / serial converter 306, a CP adder ( 307, scheduler 308 and loading controller 309, the receiver comprises a CP canceller 311, a serial / parallel converter 312, an FFT operator 313, a demapper 314, a demodulator 315, deinterleaver 316, decoder 317, scheduler 318, and loading controller 319.

먼저, 송신기를 살펴보면, 부호기(301)는 상위 계층으로부터 전달되는 송신 데이터(버스트 데이터)를 미리 정해진 부호율로 채널 부호화(channel coding)하여 출력한다. 여기서, 입력되는 정보비트의 개수가 k이고, 부호율이 R이라 할때, 출력되는 심볼의 개수는 k/R이 된다. 예를들어, 상기 부호기(301)는 길쌈부호기(convolutional encoder), 터보부호기(turbo encoder), LDPC(low density parity check) 부호기 등으로 구성될 수 있다. 인터리버(301)는 상기 부호기(301)로부터의 심볼들을 버스트 에러(Burst error)에 강하도록 소정 규칙에 의해 인터리빙하여 출력한다. 변조기(303)는 상기 인터리버(302)로부터의 심볼들을 소정 변조 방식에 신호점 사상하여 복소신호를 출력한다. 예를들어, 상기 변조방식에는 1개의 비트(s=1)를 하나의 복소신호에 사상하는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), 2개의 비트(s=2)를 하나의 복소신호에 사상하는 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 3개의 비트(s=3)를 하나의 복소신호에 사상하는 8QAM(8ary Quadrature Amplitude Modulation), 4개의 비트(s=4)를 하나의 복소 신호에 사상하는 16QAM 등이 있다.First, referring to the transmitter, the encoder 301 channel-codes and transmits transmission data (burst data) transmitted from an upper layer at a predetermined code rate. Here, when the number of input information bits is k and the code rate is R, the number of output symbols is k / R. For example, the encoder 301 may be composed of a convolutional encoder, a turbo encoder, a low density parity check (LDPC) encoder, and the like. The interleaver 301 interleaves and outputs the symbols from the encoder 301 according to a predetermined rule so as to be strong against a burst error. The modulator 303 maps the symbols from the interleaver 302 to a predetermined modulation scheme and outputs a complex signal. For example, the modulation scheme includes binary phase shift keying (BPSK), which maps one bit (s = 1) to one complex signal, and QPSK, which maps two bits (s = 2), into one complex signal. Quadrature Phase Shift Keying), 8ary Quadrature Amplitude Modulation (8QAM) that maps three bits (s = 3) to one complex signal, and 16QAM that maps four bits (s = 4) to one complex signal. .

스케쥴러(308)는 전송해야할 데이터 버스트들의 정보(크기 정보)를 가지고 현재 셀 로딩 팩터(Γ)를 계산하여 소정 임계값(Threshold)과 비교하고, 상기 셀 로딩 팩터 값이 상기 임계값보다 작을 경우 셀 로딩 팩터 값에 근거한 Load IE(정보 엘리먼트)를 작성하여 H-ARQ MAP 메시지에 삽입하며, 상기 Load IE 정보(심볼 오프셋, 부채널 오프셋)를 로딩 제어기(309)로 제공한다. 한편, 상기 H-ARQ MAP 메시지는 서비스를 받고 있는 단말들로 전송된다.The scheduler 308 calculates a current cell loading factor (Γ) with information (size information) of data bursts to be transmitted and compares it with a predetermined threshold, and when the cell loading factor value is smaller than the threshold, the cell A Load IE (information element) based on the loading factor value is created and inserted into the H-ARQ MAP message, and the Load IE information (symbol offset, subchannel offset) is provided to the loading controller 309. On the other hand, the H-ARQ MAP message is transmitted to the terminals receiving the service.

상기 로딩 제어기(309)는 상기 Load IE 정보에 따른 데이터 영역에 송신 데이터가 할당될수 있도록 매핑기(304)를 제어한다. 여기서, 상기 Load IE 정보에 따른 데이터 영역은 앞서 설명한 바와 같이 소정 개수의 부채널들과 전체 시간 구간(FUSC의 전체 시간 구간)으로 정의되는 자원이다.The loading controller 309 controls the mapper 304 so that transmission data can be allocated to a data area according to the Load IE information. As described above, the data area according to the Load IE information is a resource defined by a predetermined number of subchannels and an entire time interval (the entire time interval of the FUCSC).

상기 매핑기(304)는 상기 로딩 제어기(309)의 제어하여 상기 변조기(303)로부터의 복소신호들을 해당 부채널들(또는 부반송파들)에 할당하여 출력한다. 여기서, 상기 부채널들에 할당한다는 것은, 복소신호들 각각을 IFFT연산기(305)의 해당 입력(부반송파 위치)들로 제공하는 것을 의미한다. 여기서, 상기 셀 로딩 팩터가 상기 임계값 이하일 경우, 상기 로딩 제어기(308)가 제어하여 미리 정해진 개수의 부채널들(또는 부반송파들)에만 복소신호가 할당된다.The mapper 304 controls the loading controller 309 to allocate complex signals from the modulator 303 to corresponding subchannels (or subcarriers). Here, assigning to the subchannels means providing each of the complex signals to corresponding inputs (subcarrier positions) of the IFFT operator 305. In this case, when the cell loading factor is less than or equal to the threshold value, a complex signal is allocated to only a predetermined number of subchannels (or subcarriers) controlled by the loading controller 308.

상기 IFFT연산기(305)는 상기 매핑기(304)로부터의 신호를 역 고속 푸리에 변환하여 시간영역의 샘플 데이터를 출력한다. 병렬/직렬 변환기(306)는 상기 IFFT연산기(305)로부터의 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하여 출력한다. CP추가기(307)는 상기 병렬/직렬 변환기(306)로부터의 샘플 데이터의 소정 뒷부분을 복사해서 상기 샘플데이터의 앞에 붙여 OFDM심볼을 출력한다. 도시하지는 않았지만, 기저대역 OFDM심볼은 실제 전송 가능하도록 RF(radio frequency)처리된후 안테나(antenna)를 통해 에어(air) 상으로 전송된다.
The IFFT operator 305 outputs sample data in the time domain by performing inverse fast Fourier transform on the signal from the mapper 304. The parallel / serial converter 306 converts the parallel data from the IFFT operator 305 into serial data and outputs the serial data. The CP adder 307 copies the predetermined rear part of the sample data from the parallel / serial converter 306 and attaches it in front of the sample data to output the OFDM symbol. Although not shown, the baseband OFDM symbol is transmitted on air through an antenna after RF processing to enable actual transmission.

다음으로, 수신기를 살펴보면, 무선채널을 통해 수신되는 고주파 대역의 신호는 기저대역 신호로 변환되고, 아날로그 기저대역 신호는 시간 샘플 데이터로 변환되어 CP제거기(311)로 입력된다. 상기 CP제거기(311)는 입력되는 샘플 데이터에서 보호구간(CP : Cyclic Prefix)을 제거하여 출력한다. 직렬/병렬 변환기(312)는 상기 CP제거기(311)로부터의 직렬 데이터를 FFT연산기(313)의 입력을 위해 병렬 데이터로 변환하여 출력한다.Next, referring to the receiver, a signal of a high frequency band received through a wireless channel is converted into a baseband signal, and an analog baseband signal is converted into time sample data and input to the CP remover 311. The CP remover 311 removes and outputs a guard period (CP: Cyclic Prefix) from the input sample data. The serial / parallel converter 312 converts the serial data from the CP remover 311 into parallel data for the input of the FFT operator 313 and outputs the parallel data.

FFT연산기(313)는 상기 CP제거기(311)로부터의 데이터를 고속 푸리에 변환(FFT)연산하여 주파수 영역의 데이터를 출력한다. 스케쥴러(318)는 송신기(기지국)로부터 수신되는 H-ARQ MAP 메시지에 근거해서 스케쥴링을 수행한다. 본 발명에 따라 스케쥴러(318)는 상기 H-ARQ MAP 메시지내 Load IE 정보에 따라 하향링크 데이터 영역을 확인하고, 기지국에서 전송되는 데이터 버스트들의 할당 정보(NEP, NSCH )를 이용해 상기 수신기가 수신해야 하는 데이터 버스트의 시작과 끝을 결정하여 로딩 제어기(319)로 제공한다. The FFT operator 313 performs fast Fourier transform (FFT) on the data from the CP remover 311 and outputs data in the frequency domain. The scheduler 318 performs scheduling based on the H-ARQ MAP message received from the transmitter (base station). According to the present invention, the scheduler 318 identifies the downlink data region according to the Load IE information in the H-ARQ MAP message, and the receiver uses the allocation information (N EP , N SCH ) of data bursts transmitted from the base station. The start and end of the data burst that should be received are determined and provided to the loading controller 319.

상기 로딩 제어기(319)는 상기 스케쥴러(318)로부터의 정보에 따라 디매핑기(314)를 제어한다. 상기 디매핑기(314)는 로딩 제어기(319)의 제어하에 상기 FFT연산기(313)로부터의 부반송파 값들중에서 상기 수신기가 수신해야하는 데이터가 실려 있는 유효한 부반송파 값들을 추출하여 출력한다. The loading controller 319 controls the demapper 314 according to the information from the scheduler 318. The demapper 314 extracts and outputs valid subcarrier values carrying data that the receiver should receive from the subcarrier values from the FFT operator 313 under the control of the loading controller 319.

복조기(315)는 상기 디매핑기(314)로부터의 부반송파 값들(복소신호들)을 주어진 복조 방식에 의해 복조하여 심볼들을 출력한다. 디인터리버(316)는 상기 복조 기(315)로부터의 심볼들을 주어진 규칙에 의해 디인터리빙하여 출력한다. 복호기(317)는 상기 디인터리버(316)로부터의 심볼들을 채널 복호화(channel decoding)하여 송신기에서 송신한 정보비트열을 복원한다.The demodulator 315 demodulates subcarrier values (complex signals) from the demapper 314 by a given demodulation scheme and outputs symbols. The deinterleaver 316 deinterleaves the symbols from the demodulator 315 according to a given rule and outputs them. The decoder 317 channel decodes the symbols from the deinterleaver 316 to restore the information bit string transmitted from the transmitter.

상기한 바와 같이, 전송해야할 데이터 버스트들은 송신기가 자체적으로 파악한 셀의 로딩 상태에 따라 소정 데이터 영역으로 할당된다. 가령, 셀의 로딩이 소정 기준보다 작을 경우, 데이터 버스트들은 주파수축으로 소정 개수의 부채널들과 전체 시간 구간으로 이루어지는 데이터 영역에 순차적으로 할당된다. 즉, 상기 매핑기(304)는 상기 로딩 제어기(309)의 제어에 의해 데이터를 전체 부채널들중 Load IE에서 지정한 일부 부채널들에만 할당하여 출력한다. 한편, 셀 로딩에 따라 조정된 데이터 영역에 대한 정보는 H-ARQ MAP 메시지 내 Load IE를 통해 단말(수신기)로 전송된다. 단말은 기지국으로부터 수신되는 H-ARQ MAP 정보를 바탕으로 해당 데이터 버스트를 수신한다.
As described above, the data bursts to be transmitted are allocated to a predetermined data area according to the loading state of the cell identified by the transmitter itself. For example, when the cell load is smaller than a predetermined criterion, data bursts are sequentially allocated to a data region consisting of a predetermined number of subchannels and an entire time interval on the frequency axis. That is, the mapper 304 allocates and outputs data only to some subchannels designated by Load IE among all subchannels under the control of the loading controller 309. Meanwhile, the information on the data area adjusted according to cell loading is transmitted to the terminal (receiver) through Load IE in the H-ARQ MAP message. The terminal receives the corresponding data burst based on the H-ARQ MAP information received from the base station.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 H-ARQ 방식을 사용하는 OFDMA 통신시스템에서 단말과 기지국 사이의 메시지 교환 절차를 도시하고 있다.4 illustrates a message exchange procedure between a terminal and a base station in an OFDMA communication system using an H-ARQ scheme according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 초기 접속시 단말과 기지국은 시그널링 협상(signaling negotiation)을 통해 H-ARQ로 동작할 것을 약속한다(401단계). H-ARQ로 동작할 경우, 상기 기지국은 데이터 영역 할당 정보를 포함하는 H-ARQ MAP 메시지를 작성하여 상기 단말로 전송한다(403단계). 본 발명에 따른 H-ARQ MAP 메시지는 첨부된 도 5에 도시된 바와 같다. 상기 H-ARQ MAP 메시지는 본 발명에 따라 셀 로딩에 따라 조정된 데이터 영역의 할당 정보(Load IE)를 포함한다. 상기 H-ARQ 메시지의 각 정보 엘리먼트(IE : Information element)에 대해서는 이후 설명될 것이므로, 여기서는 자세한 설명을 생략하기로 한다. As shown, during initial access, the UE and the base station promise to operate in H-ARQ through signaling negotiation (step 401). When operating in H-ARQ, the base station creates and transmits an H-ARQ MAP message including data area allocation information to the terminal (step 403). H-ARQ MAP message according to the present invention is as shown in Figure 5 attached. The H-ARQ MAP message includes allocation information (Load IE) of the data area adjusted according to cell loading according to the present invention. Since each information element (IE) of the H-ARQ message will be described later, a detailed description thereof will be omitted.

상기 H-ARQ MAP 메시지를 전송한후, 상기 기지국은 H-ARQ MAP 정보에 따라 다운링크(DL : downlink) 데이터 버스트들을 상기 조정된 데이터 영역내 순차적으로 할당하여 상기 단말로 송신한다(405단계). 상기 H-ARQ MAP 메시지를 수신시, 상기 단말은 상기 H-ARQ MAP 메시지내 자원 할당 정보에 근거해서 데이터 버스트를 수신하고, 상기 수신된 데이터 버스트의 에러를 검사하여 에러검사결과(ACK 또는 NACK)를 상기 기지국으로 전송한다(407단계).
After transmitting the H-ARQ MAP message, the base station sequentially allocates downlink (DL) data bursts in the adjusted data area according to the H-ARQ MAP information and transmits it to the terminal (step 405). . Upon receiving the H-ARQ MAP message, the terminal receives a data burst based on resource allocation information in the H-ARQ MAP message, and checks an error of the received data burst to determine an error check result (ACK or NACK). Is transmitted to the base station (step 407).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 H-ARQ MAP 메시지의 구성을 도시하고 있다. 5 illustrates a configuration of an H-ARQ MAP message according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 H-ARQ MAP 메시지는, 형식 구성 정보 엘리먼트(Format Configuration IE)(501), 존 스위치 정보 엘리먼트(Zone Switch IE)(502), 로드 정보 엘리먼트(Load IE)(503), 정상 부채널 할당 정보 엘리먼트(Normal Subchannel Allocation IE)(504) 및 밴드 AMC(Adaptive Modulation and Coding) 부채널 할당 정보 엘리먼트(505)를 포함하여 구성된다.As shown, the H-ARQ MAP message according to the present invention includes a format configuration information element (Format Configuration IE) 501, a zone switch information element (Zone Switch IE) 502, a load information element (Load IE) ( 503, a normal subchannel allocation information element (Normal Subchannel Allocation IE) 504, and a band Adaptive Modulation and Coding (AMC) subchannel allocation information element 505.

상세히, 상기 형식 구성 IE(501)는 프레임에 대한 구성 정보를 포함한다. 상기 형식 구성 IE(501)를 통해 FUSC(full usage of subcarrier)를 위한 자원(데이터 영역)과 Band AMC를 위한 자원(데이터 영역)을 확인할수 있다. 상기 존 스위치 IE(502)는 심볼의 퍼뮤테이션(permutation) 방식에 대한 정보를 포함한다. 즉, 상 기 존 스위치 IE(502)를 통해 PUSC(Partial usage of subcarrier)로 동작하는지 FUSC로 동작하는지를 확인할수 있다. In detail, the format configuration IE 501 includes configuration information about a frame. Through the format configuration IE 501, a resource (data area) for FUSC (full usage of subcarrier) and a resource (data area) for Band AMC can be identified. The zone switch IE 502 includes information on a permutation scheme of symbols. That is, through the existing switch IE (502) it can be confirmed whether to operate as a PUSC (Partial usage of subcarrier) or FUSC.

상기 로드 IE(503)는 셀의 로딩 상태에 따라 조정된 데이터 영역의 정보를 포함한다. 상기 로드 IE(503)는 앞서 <표 1> 및 <표 2>에서 설명한 바와 같이, 조정된 데이터 영역의 시작을 나타내는 심볼 오프셋(symbol offset) 정보와 주파수축에서 사용되는 부채널의 수를 지정하기 위한 부채널 오프셋(subchannel offset) 정보를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 기지국은 셀의 로딩 상태에 따라 상기 로드 IE(503)를 H-ARQ MAP 메시지 내에 삽입할수도 있고 하지 않을 수 있다. 즉, 기지국은 셀의 로딩 상태가 소정 기준 이하일 때, 상기 로드 IE(503)를 H-ARQ 메시지 내에 삽입한다. The load IE 503 includes information of the data area adjusted according to the loading state of the cell. The load IE 503 may specify symbol offset information indicating the start of the adjusted data region and the number of subchannels used in the frequency axis, as described in Tables 1 and 2 above. Subchannel offset information is included. As described above, the base station may or may not insert the load IE 503 into the H-ARQ MAP message according to the loading state of the cell. That is, the base station inserts the load IE 503 into the H-ARQ message when the loading state of the cell is below a predetermined criterion.

상기 정상 부채널 할당 IE(504)는 상기 FUSC로 동작할 경우 각 데이터 버스트의 할당 관련 정보를 포함한다. 즉, 상기 정상 부채널 할당 IE(504)는 서브 패킷(또는 데이터 버스트)의 부호율과 변조차수를 지정하기 위한 정보(NEP)와 할당되는 부채널의 개수 정보(NSCH)를 포함한다. 단말은 상기 NSCH를 통해 각 데이터 버스트의 사이즈를 확인할수 있고, 각 데이터 버스트의 사이즈를 이용해서 자신이 수신해야할 데이터 버스트의 할당 위치를 확인할수 있다. 가령, 사용자 A의 할당 부채널의 개수가 10개이고, 사용자 B의 할당 부채널의 개수가 5개이고, 사용자 C의 부채널 개수가 8개라 하면, 상기 사용자 C는 상기 로드 IE(503)가 지정한 데이터 영역의 시작으로부터 부채널의 개수가 15개 이후인 지점으로부터 자신의 데이터 버스트를 수신하게 된다.The normal subchannel allocation IE 504 includes allocation related information of each data burst when operating as the FUSC. That is, the normal subchannel allocation IE 504 includes information N EP for specifying a code rate and a modulation order of a subpacket (or data burst) and information about the number of subchannels allocated (N SCH ). The UE can check the size of each data burst through the N SCH , and can identify the allocation position of the data burst to be received by the user using the size of each data burst. For example, if the number of allocated subchannels of user A is 10, the number of allocated subchannels of user B is 5, and the number of subchannels of user C is 8, the user C is the data designated by the load IE 503. It receives its data burst from a point where the number of subchannels is 15 or more from the beginning of the region.

상기 밴드 AMC 부채널 할당 IE(505)는 각 데이터 버스트가 할당되는 밴드의 번호 정보를 포함한다. 만일, 상기 로드 IE(503)를 수신하지 않고 바로 상기 정상 부채널 할당 IE(504)를 수신하게 되면, FUSC를 위한 영역의 처음 위치로부터 카운팅된 해당 위치에서 자신의 데이터 버스트를 수신하게 된다.
The band AMC subchannel allocation IE 505 includes number information of a band to which each data burst is allocated. If the normal subchannel allocation IE 504 is received immediately without receiving the load IE 503, it receives its data burst at the corresponding position counted from the initial position of the region for FUSC.

도 6은 본 발명에 따른 H-ARQ MAP 메시지를 이용한 데이터 버스트의 매핑 방식을 설명하기 위한 도면이다.6 is a diagram illustrating a mapping scheme of data bursts using an H-ARQ MAP message according to the present invention.

먼저, H-ARQ MAP 메시지 내에 포함되어 있는 형식 구성 IE(501)에 의해 FUSC를 위한 데이터 영역(Data Region)이 할당된다. 이후, 존 스위치 IE(502)에 의해 프레임의 심볼 퍼뮤테이션(permutation) 방식을 선택적(optional) FUSC(full usage of subcarrier)로 변경한다. First, a data region for FUSC is allocated by the format configuration IE 501 included in the H-ARQ MAP message. Thereafter, the symbol permutation scheme of the frame is changed to an optional full usage of subcarrier (FUSC) by the zone switch IE 502.

한편, 시스템은 현재 셀의 로딩 상태를 파악하고 소정 기준 이하라고 판단될 경우, 상기 로드 IE(503)를 통해 셀의 로딩 상태에 따른 데이터 영역을 지정한다. 이후 상기 로드 IE(503)에서 지정하는 데이터 영역의 시작 위치에서부터 순차적으로 데이터 버스트들을 할당하게 된다. 예를들어, 현재 셀의 로딩이 25% 정도인 경우, 도시된 바와 같이, 상기 로드 IE(503)는 상기 FUSC를 위한 데이터 영역의 하위 25% 영역(또는 상위 25% 영역)을 실제 데이터 버스트를 전송할 데이터 영역으로 조정한다. 상기 로드 IE(503)를 통해 데이터 영역을 조정한후, 할당 IE(504)를 통해 상위 계층으로부터의 데이터 버스트들을 상기 조정된 데이터 영역내에 순차적으로 할당한다. On the other hand, if the system determines the loading state of the current cell and determines that it is below a predetermined reference, the system designates a data area according to the loading state of the cell through the load IE 503. Thereafter, data bursts are sequentially allocated from the start position of the data area designated by the load IE 503. For example, if the loading of the current cell is about 25%, as shown, the load IE 503 may select a lower 25% region (or an upper 25% region) of the data region for the FUSC to determine the actual data burst. Adjust to the data area to be transferred. After adjusting the data area via the load IE 503, data bursts from higher layers are sequentially assigned into the adjusted data area via the allocation IE 504.

만약, 상기와 같이 셀의 로딩 상태에 따라 데이터 영역을 조정하지 않고 기존의 할당 방식을 사용한다면, 심볼 축에서 1/4구간동안 부채널의 로딩은 100%이고, 나머지 심볼 구간에서는 0%가 된다. 반면, 상기와 같이 로드 IE(503)를 통해 데이터 영역을 조정하면, 전체 심볼 구간에서 부채널의 로딩은 25%로 균일하게 된다. 즉, 인접 셀(또는 섹터)간 간섭이 특정 시간 구간에 집중되는 문제를 해결할수 있다.
If the existing allocation method is used without adjusting the data area according to the loading state of the cell as described above, the subchannel loading is 100% during the quarter section on the symbol axis and becomes 0% in the remaining symbol sections. . On the other hand, if the data area is adjusted through the load IE 503 as described above, the loading of the subchannels in the entire symbol period is made uniform to 25%. That is, it is possible to solve the problem that interference between adjacent cells (or sectors) is concentrated in a specific time interval.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정 해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined not only by the scope of the following claims, but also by those equivalent to the scope of the claims.

상술한 바와 같이, 본 발명은 OFDMA 통신시스템에서 1차원적으로 자원을 할당하는 경우, 셀의 로딩 상태에 따라 데이터 영역을 조정함으로써 자원이 특정 시간에 편중되는 현상을 제거하고 있다. 즉, 셀 로딩이 작은 경우, 할당 자원을 시간축으로 균일하게 분포시킴으로써 자원 편중으로 인해 발생하는 셀간 간섭 및 성능 열화를 제거할수 있다.As described above, the present invention eliminates a phenomenon in which resources are biased at a specific time by adjusting a data area according to the loading state of a cell when allocating resources in one-dimensional manner in an OFDMA communication system. That is, when the cell loading is small, it is possible to uniformly distribute the allocated resources on the time axis to eliminate intercell interference and performance degradation caused by resource bias.

Claims (15)

광대역 무선통신시스템에서 기지국에서 데이터 버스트가 할당되는 데이터 영역(Data Region)을 조정하기 위한 방법에 있어서,A method for adjusting a data region in which a data burst is allocated at a base station in a broadband wireless communication system, 송신 데이터 버스트들의 정보를 이용하여 셀 로딩(loading) 값을 산출하는 과정과,Calculating a cell loading value by using information of transmission data bursts; 상기 셀 로딩 값을 미리 결정된 임계값(Threshold)과 비교하는 과정과,Comparing the cell loading value with a predetermined threshold; 상기 셀 로딩 값이 상기 임계값보다 작을 경우, 상기 셀 로딩 값에 근거해서 부채널의 점유율이 전체 시간 구간에서 균등하게 유지될수 있도록 상기 데이터 영역을 조정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.If the cell loading value is less than the threshold value, adjusting the data area so that the occupancy ratio of the subchannel can be maintained evenly over the entire time interval based on the cell loading value. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 데이터 버스트들을 상기 조정된 데이터 영역내에 순차적으로 할당하여 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And sequentially transmitting the transmission data bursts in the adjusted data area. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보를 포함하는 MAP 메시지를 작성하여 단말들로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And generating a MAP message including information on the adjusted data area and transmitting the same to the terminals. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보는, 상기 조정된 데이터 영역의 시작을 지정하기 위한 심볼 오프셋 값과 점유되는 부채널들을 지정하기 위한 부채널 오프셋 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And the information about the adjusted data region includes a symbol offset value for designating the beginning of the adjusted data region and a subchannel offset value for designating subchannels occupied. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 셀 로딩 값이 상기 임계값보다 클 경우, 상기 송신 데이터 버스트들을 FUSC(full usage of subcarrier)를 위해 설정된 데이터 영역내에 순차적으로 할당하여 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And if the cell loading value is greater than the threshold, sequentially transmitting and transmitting the bursts of data in a data area configured for a full usage of subcarrier (FUSC). 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광대역 무선통신시스템은 H-ARQ(Hybrid-Automatic Repeat reQuest)로 동작하는 것을 특징으로 하는 방법.The broadband wireless communication system is characterized by operating in a hybrid-automatic repeat reQuest (H-ARQ). 광대역 무선통신시스템에서 데이터 버스트가 할당되는 데이터 영역(Data Region)을 조정하기 위한 방법에 있어서,A method for adjusting a data region to which a data burst is allocated in a broadband wireless communication system, 단말과 기지국이 시그널링 협상(signaling negotiation)을 통해 H-ARQ(Hybrid-Automatic Repeat reQuest)로의 동작을 약속하는 과정과,A process of promising an operation of a mobile station and a base station to a hybrid-automatic repeat request (H-ARQ) through a signaling negotiation; 상기 기지국이, 현재 셀 로딩 상태에 따라 조정된 데이터 영역에 대한 정보를 포함하는 H-ARQ MAP 메시지를 작성하여 송신하는 과정과,Creating and transmitting, by the base station, an H-ARQ MAP message including information on a data area adjusted according to a current cell loading state; 상기 H-ARQ MAP 메시지를 전송한후, 상기 기지국이, 상기 H-ARQ MAP메시지의 정보에 따라 송신 데이터 버스트들을 상기 조정된 데이터 영역내에 순차적으로 할당하여 송신하는 과정과,After transmitting the H-ARQ MAP message, the base station sequentially assigns and transmits transmission data bursts in the adjusted data area according to the information of the H-ARQ MAP message; 상기 단말이, 상기 기지국으로부터 수신되는 상기 H-ARQ MAP메시지의 정보에 따라 해당 데이터 버스트를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And receiving, by the terminal, a corresponding data burst according to the information of the H-ARQ MAP message received from the base station. 제7항에 있어서, 상기 H-ARQ MAP 메시지를 작성하여 송신하는 과정은,The method of claim 7, wherein the creating and transmitting the H-ARQ MAP message comprises: 송신할 데이터 버스트들의 정보를 이용해서 셀 로딩 값을 산출하는 과정과,Calculating a cell loading value by using information of data bursts to be transmitted; 상기 셀 로딩 값을 미리 결정된 임계값(Threshold)과 비교하는 과정과,Comparing the cell loading value with a predetermined threshold; 상기 셀 로딩 값이 상기 임계값보다 작을 경우, 상기 셀 로딩 값에 근거해서 부채널의 점유율이 전체 시간 구간에서 균등하게 유지될수 있도록 상기 데이터 영역을 조정하는 과정과, If the cell loading value is less than the threshold, adjusting the data region so that the occupancy of the subchannels can be maintained evenly over the entire time interval based on the cell loading value; 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보를 포함하는 H-ARQ MAP 메시지를 작성하여 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And generating and transmitting an H-ARQ MAP message including information about the adjusted data area. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보는, 상기 조정된 데이터 영역의 시작을 지정하기 위한 심볼 오프셋 값과 점유되는 부채널들을 지정하기 위한 부채널 오프셋 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And the information about the adjusted data region includes a symbol offset value for designating the beginning of the adjusted data region and a subchannel offset value for designating subchannels occupied. 제7항에 있어서, 상기 단말이 해당 데이터 버스트를 수신하는 과정은,The method of claim 7, wherein the terminal receives the data burst, 상기 기지국으로부터 수신되는 상기 H-ARQ MAP 메시지 내에 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보가 존재하는지 검사하는 과정과,Checking whether information about the adjusted data region exists in the H-ARQ MAP message received from the base station; 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보가 존재할 경우, 상기 조정된 데이터 영역의 시작으로부터 카운팅된 소정 위치로부터 해당 데이터 버스트를 수신하는 과정과,If there is information on the adjusted data area, receiving a corresponding data burst from a predetermined position counted from the beginning of the adjusted data area; 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보가 존재하지 않을 경우, FUSC(full usage of subcarrier)를 위해 설정된 데이터 영역의 시작으로부터 카운팅된 소정 위치로부터 해당 데이터 버스트를 수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.And when the information on the adjusted data area does not exist, receiving the corresponding data burst from a predetermined position counted from the start of the data area set for FUSC (full usage of subcarrier). 광대역 무선통신시스템에서 데이터 버스트가 할당되는 데이터 영역(Data Region)을 조정하기 위한 장치에 있어서,An apparatus for adjusting a data region to which a data burst is allocated in a broadband wireless communication system, 현재 셀 로딩(loading) 상태가 소정 기준보다 작을 경우, 부채널의 점유율이 전체 시간 구간에서 균등하게 유지될수 있도록 상기 데이터 영역을 조정하는 스케쥴러와,A scheduler for adjusting the data region so that the occupancy of the subchannels can be maintained evenly over the entire time interval when the current cell loading state is smaller than a predetermined criterion; 송신 데이터를 상기 조정된 데이터 영역의 주파수축에 해당하는 부채널(subchannel)들에 할당하여 출력하는 매핑기와,A mapper for allocating and transmitting transmission data to subchannels corresponding to the frequency axis of the adjusted data region; 상기 매핑기로부터의 상기 부채널들에 할당된 데이터를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산하여 출력하는 IFFT연산기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And an inverse fast fourier transform (IFFT) operation for outputting data allocated to the subchannels from the mapper. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 스케쥴러는, 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보를 포함하는 MAP 메시지를 작성하며, 상기 작성된 MAP 메시지는 단말들로 송신되는 것을 특징으로 하는 장치.And the scheduler creates a MAP message including information about the adjusted data area, and the created MAP message is transmitted to terminals. 제12항에 있어서,The method of claim 12, 상기 조정된 데이터 영역에 대한 정보는, 상기 조정된 데이터 영역의 시작을 지정하기 위한 심볼 오프셋 값과 점유되는 부채널들을 지정하기 위한 부채널 오프셋 값을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.And the information about the adjusted data area includes a symbol offset value for designating the start of the adjusted data area and a subchannel offset value for designating subchannels occupied. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 현재 셀 로딩(loading) 상태가 소정 기준보다 작을 경우, 송신 데이터 버스트들은 상기 조정된 데이터 영역내에 순차적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 장치.And when the current cell loading state is less than a predetermined criterion, transmit data bursts are sequentially assigned within the adjusted data area. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 광대역 무선통신시스템은 H-ARQ(Hybrid-Automatic Repeat reQuest)로 동작하는 것을 특징으로 하는 장치.The broadband wireless communication system is characterized in that for operating in a hybrid-automatic repeat reQuest (H-ARQ).
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